澳大利亞Mt.Wills 金礦床地質特征與找礦預測*

潘振興，劉樟樂

(西北有色地質勘查局，陜西 西安710054)

0 引 言

Mt.Wills 金礦床位于澳大利亞維多利亞州東北部，Omeo 鎮以北50 km 處，地處拉克倫褶皺帶東北部的Omeo 構造帶金、銀、錫、銅、鎢、鉬多金屬成礦區。目前該礦床累計探獲333 以上金資源量超過15 t，是維多利亞州最重要的金礦之一。

Mt.Wills 金礦發現于1890 年，隨后，在該區掀起一場采金熱。截止1965 年，從該礦區共生產黃金7.84 t［1］。從上世紀中期開始，Vale 礦業集團，Copperfield Gold N. L.，C. K Prowse and Associates公司和協利金屬礦業公司等多家公司在礦區進行輪番評價，在礦區投入大量人力、物力，累計施工坑道3 000 多m，各類探礦鉆孔264 個，總進尺約46 000 m［2］。但由于對礦床地質特征和控礦因素缺乏正確的認識，勘查工程主要以就礦找礦為指導思路，布置在已知礦化露頭周邊［3-7］，找礦效果較差。

從上世紀四十年代開始，澳大利亞多位地質學家從不同方面對該礦床進行了研究。Kenny 在1941 和1946 年分別總結了Mt. Wills 礦床南礦區和北礦區的地質特征。Edwards(1958)和Birch(1981，1992)對Mt.Wills 金礦床的礦石礦物，重點是硫酸鹽礦物進行了系統研究。Hackbarth(1984)在前人工作的基礎上，探討了礦床成因。Hart(1994)進行了實驗室選礦實驗，研究了礦石的選冶性能。Terry Potter 在南礦段5 中段坑道內，詳細描述了礦體的地質特征，并對礦區的控礦因素和找礦潛力提出了新看法。Mcknight(1997)在鉆孔巖芯中采集樣品，用SEM 掃描電子顯微鏡方法系統研究了該礦床巖、礦石特征。Roger Marjoribanks(1997)通過野外地質調研，深入探討了礦區的構造特征及演化歷史，著重研究了成礦期構造變形特征及對礦體的控制。Terry Potter(2009)通過研究礦區礦化、圍巖蝕變特征，預測了礦區的找礦潛力。Crohn(2009)再次系統地調查了礦區的構造，根據野外地質調查結果，對斷層演化及控礦特征提出什么新的認識。Mt. Wills 金礦近幾年的資源量估算報告中也簡單描述了該礦床的地質特征與控礦因素。該礦山現在擁有完整的鉆探和坑道數據庫，地質編錄資料基本齊全。

2011 年，西北有色地質勘查局通過增資擴股控制了協利金屬礦業公司，主導了進一步的勘查工作。急需系統梳理礦區已有地質資料，總結礦床地質特征和控礦因素，指導下一步勘查工作。

1 區域地質背景

格林威爾斯(Mt. Wills)項目區在區域上位于拉克倫褶皺帶東北部的Omeo 構造帶High Plain 次帶中，區域上出露的地層主要是下奧陶統Omeo 變質雜巖和上志留統的Mitta Mitta 火山巖等。Omeo變質雜巖，在該區分布最廣，原巖主要為濁積沉積的中砂巖、細砂巖、粉砂巖和泥巖，在志留紀經歷了中-高程度的區域變質，變質程度從東北到西南，逐漸提高。現已變質成片巖、片麻巖和混合巖。Mitta Mitta 火山巖:形成于志留紀，主要巖性是英安巖、流紋英安巖和流紋巖，區域上巖漿巖發育，主要為Benambran(早志留世)-Tabberabberan(中泥盆世)造山期的酸性巖體。其中Boebuck 石英二長巖體(晚志留世)、Bannimboola 石英閃長巖體(晚泥盆世)、Anglers Rest 花崗巖體(晚泥盆世)、Koetong 花崗閃長巖體(晚志留世)、Lockhart石英二長巖體(晚志留世)等分布面積較大，Mt.Wills 礦床位于Wills 山花崗巖體(晚志留世)與Omeo 變質雜巖的接觸帶上。

區域斷層的走向主要為北北西和北東向。區內巖石在早志留世經歷了Benambran(早志留世)造山期的強烈變形和變質作用，緊閉褶皺、區域變質發育，并伴隨有S 型花崗巖的侵入。之后，在Tabberabberan(中泥盆世)造山活動中，形成了大量的滑動劈理、曲折褶皺和脆性變形，也活化了之前存在的斷層。

2 Mt.Wills 金礦成礦地質條件

Mt.Wills 金礦位于Wills 山花崗巖體的東南邊緣與Omeo 變質雜巖的接觸帶上。

礦區出露的地層是Omeo 變質雜巖。原巖為一套深海濁積巖，巖性多為粉砂巖-中砂巖，局部泥質成分含量較高。經過區域變質作用和接觸變質作用后，現已變質成片巖、片麻巖等，盡管變質變形強烈，但是一些原來的沉積特征仍然保留下來。如粒序層理、交錯層理、波痕和底痕等。在礦區，片理產狀與層理產狀一致，走向北西，北東或南西陡傾。

圖1 Mt.Wills 礦床大地構造位置圖［6］Fig.1 Tectonic location of Mt.Wills［6］

2.1 巖漿巖

Wills 山花崗巖體為晚志留世的侵入巖體，出露于礦區的西北部，呈條帶狀北西展布，長約13 km，寬約3 km.Mt.Wills 礦床就位于該巖體的東南邊緣。Wills(威爾斯)山花崗巖體的主要巖性是含電氣石的中粒的二云母花崗巖，巖體的邊緣相有細晶巖、偉晶巖和文象花崗巖等。在巖體與沉積地層的接觸帶附近形成成分復雜的混合物。巖體的東南邊緣上，巖體長石的絹云母化明顯。在礦區的南部還發現多條寬0.1 ～1.0 m 的云斜煌斑巖脈。

2.2 構造

Mt.Wills 礦區位于同一個韌-脆性剪切帶中，斷裂構造特別發育，大致可以分為南北、北北東、北東東和北西向四組。斷層膨縮變化明顯，在物性差異明顯的砂巖和泥巖(原巖)接觸帶中，是斷層的膨大部位，而在同一巖性中，特別是厚層狀砂巖中，斷層變窄［8-9］。

圖2 Mt.Wills 礦床區域地質礦產略圖［7］Fig.2 Geological and mineral sketch of Mt.Wills region［7］

圖3 Mt.Wills 金礦區地質簡圖Fig.3 Geological sketch of Mt.Wills deposit

圖4 48 線剖面示意圖Fig.4 Diagrammatic cross-section of line 48

3 礦床地質特征

Mt.Wills 礦床是硫化物石英脈型礦床，礦體形態比較簡單，受脆-韌性斷層控制，與圍巖界限比較清楚［13］。在物性差異較大的巖性接觸帶上，控礦構造的產狀常發生改變，易形成富礦段。

3.1 礦體特征

礦區共圈定出3 條礦體，分別為Ⅰ，Ⅱ和Ⅲ號礦體。

3.1.1 Ⅰ號礦體

該礦體位于南礦區，主要受北北東向的Maude斷層控制，上部產于Omeo 變質雜巖中，下部產于Wills 山花崗巖體中。富礦體主要出現在二者的接觸帶上(550 ～650 m 標高)，礦體主要由黃鐵礦化、毒砂化的石英脈體組成，局部為強硅化的構造角礫巖或石英網脈狀礦石。

礦體整體呈板狀產出，已控制長約1 200 m，厚約2.0 m.沿傾向控制礦體延深600 m，礦體最大標高1 100 m，工程控制礦體最低標高500 m.礦體整體走向10° ～30°，傾向東南，傾角70° ～85°，局部近于垂直，甚至反轉。礦體連續性較好，但沿走向和傾向都具有膨縮變化的特征。在31 線附近，礦體被近東西向的斷層錯斷，錯距約80 m.

3.1.2 Ⅱ號礦體

Ⅱ號礦體位于北礦區，Wills 山花崗巖體與Omeo 變質雜巖的接觸部位，受南北向斷層控制。礦體圍巖主要是Omeo 變質雜巖，其中侵入有大量的花崗偉晶巖脈(Wills 山巖體的邊緣相)，巖脈寬幾十厘米至十幾米不等。礦體主要由黃鐵礦化、毒砂化的石英脈體組成。

Ⅱ號礦體呈板狀產出，已控制長約900 m，平均厚1.0 m.沿傾向控制礦體延深300 m，礦體最大標高1 250 m，工程控制礦體最低標高950 m.礦體走向穩定，在350° ～10°之間，傾向以東為主，礦體近直立，傾角均大于80°，局部反轉。礦體厚度較穩定，膨縮變化不明顯。

3.1.3 Ⅲ號礦體

Ⅲ號礦體位于Ⅱ號礦體以東200 m，受另一條南北向斷層控制。礦體圍巖主要為Omeo 變質雜巖，該礦體控制程度較低，從已有資料來看，礦石特征、礦體產狀等與Ⅱ號礦體近似。

3.2 礦石特征

礦石中的脈石礦物除了石英之外，還有少量的白云石、綠泥石等。礦石礦物種類較多，主要有黃鐵礦、毒砂、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、輝銻礦、自然金和自然銀。其中，自由金是金的主要存在形式，呈淺黃色，顆粒細小，形狀不規則，肉眼難以辨認，另外還有約10%的金以固溶體或亞微細粒的形式存在于毒砂和黃鐵礦中(Hart，1940 年)。礦石中還伴生了多種其它金屬元素，主要有銀、銻、鉛、鋅、銅和砷，含量分別為銀:0.8 ～34.5 ppm，銻:186 ～2 000 ppm，鉛:28 ～224 ppm，鋅:10 ～124 ppm，銅:10 ～179 ppm，砷:21 ～5 179 ppm.礦石中銀品位達到工業綜合利用的要求，是該礦床主要的有益組分，而砷的存在影響金的回收利用，是主要的有害組分。

4 礦床成因與找礦標志

Mt.Wills 礦床形成于泥盆紀Tabberabbera 造山末期，區域變質作用形成的變質水和威爾斯山巖體就位時形成的巖漿熱液萃取地層中成礦物質形成含礦熱液流體。含礦熱液流體在Omeo 變質雜巖和Wills 山巖體接觸帶上的剪切帶中就位，形成了Mt. Wills 金礦。該礦床主要有以下找礦標志。

1)接觸帶標志:Omeo 變質雜巖和Wills 山花崗巖體的接觸帶，是礦體賦存的有利部位。

2)構造標志:礦體整體位于同一個剪切帶中，在該剪切帶中，南北向和北北東向斷層是主要的控礦構造。

3)圍巖蝕變標志:絹云母、硅化等中低溫熱液蝕變和毒砂、黃鐵礦等金屬礦物的出現是找礦的圍巖蝕變標志。在礦區內發現的含毒砂、黃鐵礦等金屬礦物的石英脈體為Mt.Wills 金多金屬礦床的富礦體。

5 結 論

Mt.Wills 金礦區成礦地質條件優越，有進一步尋找高品位石英脈型金礦的潛力，優選的找礦靶區有

1)Centre Country 是有利的找礦靶區，值得進一步工作和鉆探驗證。Centre Country 位于I 號礦體向北走向延伸和Ⅱ號礦體向南走向延伸的開放帶上，該帶南北-北北東向斷層連續;在地表露頭發現的多條北北東向的多金屬硫化物石英細脈，金品位高達24 g/t;該區尚未投入探礦工程，找礦潛力巨大。

2)控礦構造傾角發生變化部位，是尋找富礦體的有利靶區。如在32 ～48 線之間，600 ～650 m標高處，Ⅰ號礦體礦體的傾角從70°急劇變化到80°，經鉆探驗證，存在富礦段。

3)其它南北-北北東走向斷層或張性裂隙，是礦體就位的有利部位。如Ⅱ號礦體以西約200 m 處，在一條與Ⅱ號礦體近于平行的張性裂隙中發現一條含金石英脈，斷續長約800 m. 經少量采樣分析驗證，金品位達42.89 ～140.26 g/t.

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